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Anodisation
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L'aluminium et ses alliages ont la propriété de se recouvrir en surface d'une faible couche d'oxyde appelée alumine.
Cette couche d'alumine a pour caractéristique première de renforcer la résistance de l'aluminium à la corrosion ; résistance d'autant plus élevée que cette couche est épaisse. Notons que pour obtenir 20 mm (20 microns : épaisseur moyenne), il faut traiter l'aluminium durant 45 minutes.
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Le procédé d'anodisation
En premier lieu, il faut immerger la pièce en aluminium à traiter dans une solution aqueuse d'acide sulfurique (elle aura le rôle d'anode), ainsi qu'une électrode en aluminium servant de cathode.
Ensuite, on provoque l'électrolyse de la solution en faisant traverser le bain par un courant continu provenant d'un redresseur.
Ainsi, l'eau se décompose en hydrogène H+ et oxygène O2 :
H+ se dégage sur la cathode et O2 se dégage à l'anode.
Très avide d'oxygène, l'aluminium l'absorbe pour former un corps nouveau : l'oxyde d'alumine Al2O3, plus communément appelé alumine.
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Pourquoi un film d'alumine ?
Doué de remarquables propriétés de protection, d'isolation thermique et électrique, l'oxyde d'aluminium protège également le métal des abrasions et des rayures mécaniques superficielles, du fait de sa dureté.
Le film est transparent et devient presque inerte aux agents atmosphériques après avoir subi un traitement de colmatage adéquat.
Bénéfices :
- - décoration de la surface,
- - résistance à la corrosion atmosphérique,
- - résistance aux produits chimiques,
- - propriétés mécaniques,
- - isolement thermique,
- - aptitude au frottement,
- - aptitude au collage,
- - résistance à l'usure par abrasion ou érosion.
Contraintes :
- - incidence sur les tolérances dimensionnelles et l'état de surface,
- - mise en évidence de la structure métallurgique et des défauts de pea
Quels types de films ?
Des épaisseurs différentes
La norme ISO répertorie les types de films classiques (oxydation anodique de dureté 220 HV) en 5 classes d'épaisseur moyenne de couche d'oxyde, elle-même exprimée en microns (1000 microns = 1 millimètre), allant de 5 à 10 microns (en application intérieure), à 15 à 25 microns (en extérieur ; 25 pour les applications maritimes et les zones industrielles à haut taux de pollution).
A cette classification s'ajoute l'oxydation anodique renforcée (30 à 40 microns), pour une excellente protection (dureté de 340 HV), bien qu'inférieure à l'oxydation anodique dure (420 à 450 HV). L'oxydation anodique renforcée a pour avantage de se colmater facilement et correctement, permettant une meilleure tenue à la corrosion que l'oxydation anodique classique, et favorisant le glissement par rapport à l'oxydation anodique dure. A cela s'ajoute un prix compétitif vis-à-vis de l'oxydation anodique dure et une maîtrise plus fiable du process.
Le choix des épaisseurs doit être défini avec l'utilisateur et est fonction du degré d'agressivité du climat et de l'environnement dans lequel le matériau doit être installé.
La dureté
La dureté propre de l'alumine est très grande, se situant entre les chiffres 7 et 8 de l'échelle de Mohs, soit entre le quartz et la topaze.
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La coloration conventionnelle
La porosité de la couche d'alumine varie selon les conditions de travail ; il suffit de modifier sa structure pour obtenir les résultats désirés.
Pour colorer les surfaces anodisées, il suffit de remplir les pores des cellules avec une matière appropriée de la couleur désirée pour que la transparence de la couche d'oxyde d'aluminium donne l'illusion que la totalité de la masse d'oxyde est colorée. Cette opération est suivie d'un colmatage.
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Le colmatage
Le colmatage, en hydratant la couche d'alumine, dilate et ferme les pores en emprisonnant le colorant.
L'aspect final
L'aspect final est fortement influencé par la composition du métal.
D'autre part la coloration permet de réaliser des effets décoratifs remarquables et ouvre, en combinaison avec les différentes préparations de surface, des perspectives presque infinies d'aspect, de présentation, de décor.
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